红外线分析仪器的故障与处理

　　1 前言

　　安钢制氧厂现有5台红外线分析仪，主要用于分析分子筛吸附器出口空气中的二氧化碳含量。空气经分子筛吸附后，如果二氧化碳吸附不彻底，出现超标会引起进板式换热器空气中的二氧化碳含量增加，冻结在板式换热器下部或随气体进入精馏塔内。较长时间后，积聚的二氧化碳会将板式通道或塔板孔堵塞，使流动阻力增加，空气量减少，严重时导致空气设备无法正常生产。二氧化碳的指标很重要，也就更要求二氧化碳分析仪器的准确性。

　　2 红外线分析仪的特点

　　红外线分析仪器是根据气体(或液体，固体)对红外线的吸收原理制成的一种物理式分析仪器。

　　检测器的两个接收室分别充有待测气体和惰性气体的混合物，两气室间用薄金属膜片。因此，当样品室发生了吸收作用时，到达接收室的试样光束比另一个接收气室的参比光束弱，于是检测量参比接收室中的气压大于样品接收室的气压。而金属隔膜和一个固定电极构成了一个振动电容的两个电极板。此电容器的电容变化与试样室内吸收红外线的程度有关。故测量此电容量的变化，即可确定出样品中待测气体的成分。

　　由于微机和计算技术的发展，使用微处理机或微型计算机的过程分析仪表能自动监测工作条件变化，自动进行补偿，精度一般为±(1~2.5)%，微量分析的分析器精度为 ±(2~5)%，灵敏度比较高，响应时间比较短，品种繁多，选用时要根据具体试样及背景进行选择。

　　制氧厂现采用的是Servomex 4100 Gas PurityAnalyser型。它能连续测量，特点是测量范围宽、精度高、灵敏度高，并且有良好的选择性，因此在工业生产中得到了广泛的应用。它属于单光束双波长的测量，结构图如图1所示。

　　从该仪器的结构可以看出，它采用了单气室及热电式检测器(即热量检测)。这种分析仪的优点是：

　　(1)固态(solid sate)热电式感测器,不会老化和漂移，抗震动且不受外界温度影响。

　　(2)参比光和测量光通过同一个样气室，可消除因光源老化、镜片污染所造成的测量误差。

　　(3)样 气 室 材质 可用 316 S S ，M o n e l 或Hastelloy，可耐高温与抗腐蚀。样气室在表外，可直接拆下清洗样气室和镜片。

　　(4)维修保养方便，光源和感测器可直接更换，无校准(alignment)问题。

　　(5)整体结构针对过程工艺应用设计，构造坚固且可防尘防水(IP65 or IP50)。

　　3 红外线分析仪在生产中出现的故障现象

　　2009年3月16号，在每日定时检查仪器时，发现#323500m3/h制氧机的红外线分析仪比前日测量数值高0.2ppm。因为在2008年12月出现过因工艺问题二氧化碳超标现象，所以当时认为是工艺生产的问题，没有对仪表进行处理，而是继续观察。连续观察一周后，从操作站里调出AIAS1203的历史曲线图，看到记录曲线成楼梯台阶上升趋势，该曲线显示仪器的工作状态不正常。